3.1数据编码 课件 2023—2024学年教科版（2019）高中信息技术必修1

3.1 数据编码 方正徐静蕾字体 李旭科书法 1 了解各类数据采集的基本方法 能够解释文本、音频等数据的编码原理 理解数据编码的意义和作用 1 3 2 学习目标 2 智能公交系统是智慧城市的重要组成部分，它的应用提高了城市公交的运营效率，方便了人们的出行。市民在办理市民卡时，一般要到指定地点办理录入信息、拍摄照片等手续。 想一想，在办理市民卡的流程中，管理系统都收集了哪些数据？ 生活中还有哪些数据可以采集以及如何采集？ 3 表现形式 实例 采集该数据的设备 文本 姓名、家庭住址、性别、手机号…… 键盘、手写输入、语言输入 数字 年龄、身高、体重、身份证号…… 键盘、手写输入、数字化采集仪 图像 照片…… 手机、相机、扫描仪 声音 讲话的声音、音乐、其他声音…… 手机、录音机、录音笔 视频 监控视频、电影…… 摄像机、手机、摄像头 想一想，在办理市民卡的流程中，管理系统都收集了哪些数据？ 生活中还有哪些数据可以采集以及如何采集？ 这些数据计算机能直接处理吗？ 4 编码就是信息从一种形式或格式转换成另一种形式或格式的过程。 指用预先规定的方法将文字、数字或其他对象编成可以存储在计算机里的数值。 编码 模拟信号与数字信号 模拟信号 模拟信号一般用传感器直接获得，如声音、温度、压强等。 模拟信号的值随时间而连续变化，波形光滑 数字信号 数字信号一般随时间而产生非连续的变化。数字信号可以由模拟信号转化而来，数字信号的值即数字数据，可直接用计算机所能理解的二进制表示，方便计算机对其处理。 模拟信号：连续变化，温度可以自己估读出来，可以是区间里的任何一个数字 数字信号：离散，不连续，只能是固定的数字 音频编码 将模拟声音数据转换为数字数据的这一个过程， 称为声音的数字化。 01 采样 02 量化 03 编码 对模拟声音信号按给定的时间间隔进行采样 对采样数据进行量化 将量化后的数据用二进制数值表示 声音数字化 时间 1s 2s 3s 4s 5s 1 2 3 4 5 振 幅 采样：以相等的时间间隔测得声音模拟信号的值。 采样点越多还是越少质量更好？ 时间 1s 2s 3s 4s 5s 1 2 3 4 10 5 6 7 8 9 振 幅 每秒采集2次 每秒采集1次 采样频率越高声音还原度越好； 但记录数据越多，存储容量越高。 时间 1s 2s 3s 4s 5s 2 1 4 5 1 3 5 7 5 2 量化：将采样点的值分级量化，变换到最接近的数字。 振 幅 用有限个数近似表示原来连续变化的值。 0 1 2 3 4 5 6 7 量 化 值 2.12 分级越多还是越少质量会更好？ 编码：确立编码规则，优化数据排列。 01010010 1001…… 样本序号 1 2 3 4 5 量化值（十进制） 5 2 9 10 7 二进制编码 0101 0010 1001 1010 0111 样本序号 6 7 8 9 10 量化值（十进制） 11 15 11 5 2 二进制编码 1011 1111 1011 0101 0010 100（2）=____（10） 25（10）=_________（2） 1001（2）=____（10） 14(10)=______ (2) 4 11001 9 1110 练一练 二进制转换为十进制（对应数字与权值相乘）： 10011（2）=19 （10） 10011=1*20+1*21+0*22+0*23+1*24=19 从右往左进行运算！ 十进制转换为二进制（除二取余法）： 19 （10）=10011（2） 19 9 4 2 1 0 2 2 2 2 2 余数 1 1 0 0 1 从低往高进行读 取 ！ 二进制与十进制相互转换 A B C 文本数据包括字母、数字、标点符号、汉字等 ASCII码和Unicode码是最经典的两种编码方案 文本数据的编码通过对其中每一个字符进行编码实现 字符编码 18 美国信息交换标准代码 (American Standard Code for Information Interchange) 字符集：大小写字母、数字、常用符号等128个字符 ASCII码（十进制） 字符 0~31 控制字符或通信专用字符（不可见）） 32 空格 48~57 数字0~9 65~90 大写英文字母A~Z 97~122 小写英文字母a~z 其他 英文标点符号、运算符号、括号等 Unicode码：在原来的ASCII码前加上8个0， 如大写字母X的ASCII码是88（十进制），二进制就为________,所以Unicode码为_______________。 1011000 0000000111001 Unicode码为了解决传统字符编码方案的局限性而产生。 Unicode码字符集是全球可以